宇宙是“人为制造”的？为何会存(cún)在科学无(wú)法解释(shì)的“暗(àn)物质(zhì)”？暗物(wù)质又究竟是什(shén)么？人类为了寻(xún)找暗(àn)物质存(cún)在的证据，科学家们(men)在(zài)过去(qù)的几十年当(dāng)中进行了超过50次的长期实(shí)验，但是却没有(yǒu)发现任(rèn)何的有(yǒu)效证据。除(chú)了一(yī)个(gè)地方，在1687年(nián)出版的自然(rán)哲学数学原理一(yī)书中，埃萨克牛顿发(fā)表(biǎo)了万有引力(lì)定律(lǜ)，它揭示了宇宙(zhòu)中天体运(yùn)动的规律。往(wǎng)后(hòu)的(de)几百年来，当天文学(xué)家们(men)发现(xiàn)某些天体(tǐ)运行轨道出(chū)现异常，不符合万有引(yǐn)力(lì)定律的时(shí)候，他(tā)们(men)就会知道，周围一定有(yǒu)未知(zhī)的(de)天体通(tōng)过引力(lì)在摄动它的轨道。比(bǐ)如在1846年，奥本勒维耶(yé)就通过天王星运行轨道的(de)异常，推(tuī)算并且发现了(le)海王星的存(cún)在(zài)。另(lìng)外，哈雷彗星(xīng)、冥王星的发现(xiàn)都是应用(yòng)万有引力(lì)定律所(suǒ)取(qǔ)得重大天文成就的例子。但是这些发现都是在恒(héng)星系统的(de)尺度当中，可当我们上升到星系或(huò)者是星团的尺度，事情就开始(shǐ)变(biàn)得诡(guǐ)异了。

1933年，瑞(ruì)士的物理学家弗(fú)里茨兹威基正在研究和测量后发星系团的质量。这是一个由数(shù)千个(gè)星系所组成的巨大星系团，这些(xiē)星系被引力束缚(fù)在一起。测量星系团的(de)质量一般会(huì)使用到(dào)两种方法，当两(liǎng)种方(fāng)法结果一致，就可以确定其质量的范围。

第一种(zhǒng)是获得其"光(guāng)度学的质量"，需(xū)要(yào)的数据(jù)是测量各个星系的(de)光度(dù)。

第二种是动力学质(zhì)量(liàng)的计算，是利用光谱红移测量星系团中的各个星系相对于星系团的运两只小白兔在衬衫里抖来抖去，老师两只大兔子来回晃(yùn)动速度。当测量(liàng)结果出来之后，兹(zī)威基彻(chè)底懵了，“动力(lì)学质量”竟然是“光(guāng)度学质(zhì)量(liàng)”的400倍。这意(yì)味着，后发座星系团有99%的(de)质量消失了，或(huò)者说这99%的质量并不以可见光(guāng)的形式所(suǒ)存在(zài)，我们(men)无法(fǎ)看到。最诡异(yì)的是(shì)，在测(cè)量速度的过程中(zhōng)，兹威基发现星(xīng)系团中很多星系的速(sù)度比理论上要快得(dé)多，按照牛顿的运动(dòng)学定(dìng)律，仅靠这些可见星(xīng)系的质量所产生的(de)引力是无法将它们束缚在星系团内的，它们早就应该(gāi)被抛出星(xīng)系(xì)团之(zhī)外(wài)了，除非有(yǒu)一种神秘的力量在起(qǐ)作用，这种(zhǒng)力量来(lái)源于某种隐形的(de)物质(zhì)。

据(jù)此，兹维基提出了这样(yàng)部分不可见的暗(àn)质(zhì)，它不发散(sàn)光、吸(xī)光、反(fǎn)射光，但(dàn)是它们却占据着宇宙中绝大部分的(de)质量。只是当(dāng)时的人们对这(zhè)样的一(yī)种说法不屑一顾。

直到40年之后，“暗物质”这个词才再一次(cì)出现。天文学家(jiā)维拉鲁宾和肯(kěn)特福(fú)特在观测仙女座星系中(zhōng)的(de)恒星运动(dòng)。理(lǐ)论上(shàng)来(lái)说(shuō)，距(jù)离中心(xīn)越远的恒星在其轨道上的运行速度就会越慢。但是他们观测的结果却让人(rén)感到不可思议。

随着与中心距离的(de)增加，恒星的旋转速度几乎保(bǎo)持不变。可是根据牛顿的万有引力定律，在星系当中(zhōng)如果没(méi)有足(zú)够大(dà)的质量(liàng)来吸引它们，这些外围的恒星早就被甩到(dào)宇宙当(dāng)中了(le)。基(jī)于这(zhè)种现象(xiàng)，科学家们会使用一种相对标准的方法来(lái)解(jiě)释暗物质的存在，这种(zhǒng)方法就是测量星系当中气体(tǐ)在X轴上(shàng)距离(lí)星系中心的距离，以(yǐ)及(jí)在Y轴上气(qì)体的旋转速度。如果出现(xiàn)异常(cháng)的结果，就认(rèn)为是由暗物质的(de)力量进入其中。

于(yú)是科学(xué)家们(men)通过(guò)射电(diàn)望远镜测(cè)量了距离(lí)星系(xì)中心更远距离的氢元素(sù)，发现它们的(de)旋转(zhuǎn)速度并不符(fú)合牛顿的(de)力学定律。我们的太阳系也不例外(wài)，太阳系位于(yú)银河系(xì)的第三悬臂之上，距离银河系中心2.6万光年，根据万有引(yǐn)力定律进行计算，太(tài)阳系(xì)的运(yùn)行速(sù)度应该是160千米/秒，但实际(jì)上，太阳系正在以220千米/秒的速度围绕(rào)银(yín)河系旋转，这个实际速度远远大于理论速度，那么产(chǎn)生以上这种向(xiàng)心加(jiā)速度的原因很可能就是(shì)存在着一种我们看不到的物质(zhì)，是这些(xiē)暗物质的引(yǐn)力效应将星(xīng)系聚集(jí)在(zài)了一(yī)起。

也是从(cóng)这时(shí)开始，越来越多(duō)的研究人员开始相信暗(àn)物质的存在。科学家根据星系外恒星轨(guǐ)道(dào)的速度(dù)，估算在星系当中暗物质(zhì)的质量(liàng)占整个(gè)星系质量的85%。但是(shì)，暗物质(zhì)并不是唯一可(kě)以解释这个(gè)现象的原因。在一项新的(de)研究当中，科学家们(men)发(fā)现，几乎没(méi)有引力效应的遥远恒星之间，也会出现(xiàn)速度上的微小差异。另外，天文学(xué)家还发现了(le)一个反常的(de)星系，叫做Agc114905。这(zhè)个星系(xì)距离地(dì)球大约2.5亿光(guāng)年(nián)，大小和(hé)银河系不多，但是星(xīng)系当中存在的(de)恒星数量却只有银(yín)河系(xì)的千(qiān)分之一。

所以在理论(lùn)上，该星(xīng)系必须存在暗物质，否(fǒu)则就会分崩离(lí)析。但(dàn)是科(kē)学家们使(shǐ)用最先进(jìn)的望远(yuǎn)镜对其进行了40个(gè)小时(shí)的详细测量之后，发现(xiàn)星系(xì)中的恒星运(yùn)动是可以用正常的物质(zhì)和(hé)力学定(dìng)律来(lái)解释的。那(nà)么又有(yǒu)人提出，也(yě)许该星系的暗物(wù)质，已经(jīng)被附近的另一个大星系剥离了。奇怪的(de)是(shì)，它的附(fù)近没有任何星系存(cún)在(zài)。造成这(zhè)些现象的除了暗物质的假说之(zhī)外，另一种可能就是人(rén)类对(duì)引力的理解还不够全(quán)面，引力很可(kě)能在不(bù)同(tóng)尺度空间(jiān)中的(de)工(gōng)作方式是(shì)不同的，这意味(wèi)着在行星系尺度中(zhōng)的天体会沿着它们的轨道，按照(zhào)我们所(suǒ)理解的方式运动。但是上升到星系和星团(tuán)的(de)尺度，引力之间(jiān)的相互作用则是不同的方式。对于在星系团(tuán)之间(jiān)的(de)相互作用，科学家还(hái)引入了外部场(chǎng)效应的概念，指的是在数百万光年的规模上，巨(jù)大的质量(liàng)之间两只小白兔在衬衫里抖来抖去，老师两只大兔子来回晃会产生对彼此特殊(shū)的效果，这个理论(lùn)叫(jiào)做(zuò)MOND蒙德(dé)理(lǐ)论。如果MOND蒙德理(lǐ)论成立，这意味(wèi)着我(wǒ)们需(xū)要对现在的(de)物理(lǐ)定律进行修正，这些发现也(yě)让(ràng)很多人认为暗物(wù)质假说理论就此终(zhōng)结。但是在(zài)宇宙当中还有关于暗物(wù)质存在的其(qí)他的理论证据，这(zhè)些(xiē)理论(lùn)证据是蒙(méng)德理论所(suǒ)没法(fǎ)解释的“引力透镜”。

径向距(jù)离为(wèi)37亿光年的子弹星系团，由两个碰撞(zhuàng)的星系团所(suǒ)组成(chéng)，类(lèi)似这(zhè)样的星(xīng)团，它们大部(bù)分的(de)普通质量都(dōu)在星系的气体当(dāng)中。当星团(tuán)以1000万公里(lǐ)/小时发生碰撞的时(shí)候，星际气(qì)体的相(xiāng)互(hù)作用(yòng)就会(huì)导致温度的急剧升高，速度大幅降(jiàng)低。所以在理论上，在碰撞之后，子弹星系团大部分的质量将位于所有这些气体所在的中间区(qū)域。那么我(wǒ)们(men)通过什么来验证(zhèng)它的质量区域(yù)到底是不是(shì)集中在中(zhōng)间(jiān)呢？前不久，詹姆斯韦伯太(tài)空望远镜(jìng)传(chuán)回了宇(yǔ)宙当中第一张全彩的高(gāo)清照片，在照片中(zhōng)我们(men)可以明显地看到很多(duō)星系似乎被拉伸产生(shēng)了(le)巨大的形变(biàn)。其(qí)实这些星系(xì)本身并不是真的被扭(niǔ)曲了，也不是(shì)韦伯望远镜(jìng)出(chū)了什(shén)么问题，而是这样(yàng)极遥远(yuǎn)的天体和我们地球上的观测者之(zhī)间。被一(yī)个质(zhì)量超级巨大的天(tiān)体遮挡，这个超大质量的东西的引力，会使身后更(gèng)遥远星系(xì)的光都发生了扭曲。这(zhè)个(gè)现象就是(shì)引力透镜(jìng)效应。这(zhè)个巨大的天体(tǐ)可能是超大质(zhì)量的黑洞或者是暗物质。

所以(yǐ)当人们对子弹星系团观测(cè)的时候，发现它(tā)的(de)大质量区域(yù)并不是在中间，而是在两侧。所以最好的解释方法就是(shì)当星团发(fā)生全部的碰撞(zhuàng)时(shí)，可被观(guān)测到(dào)的质(zhì)量气(qì)体被(bèi)卡在了中间(jiān)，暗物(wù)质则直接通过(guò)了这(zhè)个区域(yù)，并在(zài)两边(biān)形成了(le)引力透(tòu)镜。对子弹星系(xì)团(tuán)的引力透镜(jìng)研究也被认为(wèi)是暗物质存在的迄今为止(zhǐ)最好的理(lǐ)论证(zhèng)据。

除(chú)此之外，还有来自宇宙当中最古老的光(guāng)。从宇(yǔ)宙大爆炸开始，38万年(nián)之后，可见(jiàn)光(guāng)终(zhōng)于可以畅通(tōng)无阻地穿越在宇宙当中了(le)。经过(guò)了130多(duō)亿年之后，这(zhè)些(xiē)光在宇(yǔ)宙(zhòu)空间(jiān)背(bèi)景上留下了各相(xiāng)同性的微波辐射。其中红色的部(bù)分表示(shì)温(wēn)度(dù)较高的区域，蓝色则表示相对(duì)较冷的区域，但实(shí)际上它们(men)之间(jiān)的温差只有(yǒu)万分(fēn)之一。

科(kē)学家们(men)通过对(duì)前景背景分离后(hòu)的二值图像进行连通(tōng)域提取和标(biāo)记(jì)之后(hòu)发现，如果宇宙(zhòu)当中没(méi)有暗物质，图形看起来不应该是这(zhè)样(yàng)的(de)，而随着暗物质的增(zēng)加(jiā)，一些峰值的幅度会减小(xiǎo)，才变得看起(qǐ)来“和谐”。为了匹配宇宙微波背景辐射的测量(liàng)值，我们需要(yào)的暗物质大约是(shì)普(pǔ)通物质的5倍。这个(gè)数字与解释星(xīng)系当中恒(héng)星运动所需要的(de)暗物质比例是一(yī)致的。这就意味着。

用了(le)一个简单(dān)的(de)理(lǐ)论框架，就(jiù)很好地(dì)解(jiě)释了很(hěn)多不同的观测(cè)结果。而暗(àn)物质的本质就是宇宙(zhòu)当(dāng)中存在着某(mǒu)种类型的(de)粒子，它们不参(cān)与任何其他的(de)电磁作用，只通过引力来相互作用。所以如果能够(gòu)找到这种粒子(zi)的存在，就(jiù)相(xiāng)当于找到了暗物质(zhì)存(cún)在的实际证据。这(zhè)种粒子到(dào)底是什么(me)？科(kē)学家(jiā)们已经提出了(le)数十种的假(jiǎ)想(xiǎng)目标，而(ér)要寻找这些不(bù)同(tóng)的目标粒(lì)子所(suǒ)需要的实验方式也不(bù)相同。在过去的几十年当中，人类为(wèi)了(le)寻(xún)找这些看不(bù)见、摸不到，几(jǐ)乎不会与常规(guī)物(wù)质相互(hù)作(zuò)用的“暗物质”，科学家(jiā)们(men)已经进行了超过50次的实验，却没有任何实质性的(de)发现，除了一个地方(fāng)，意(yì)大利的格兰萨索(suǒ)山，隶属于阿尔卑斯山(shān)脉。

在(zài)山下1400米处的地(dì)下矿井(jǐng)当中，藏着地球(qiú)上最大的地学实验(yàn)室，这(zhè)个(gè)实验室叫“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有(yǒu)一个三(sān)层楼(lóu)高的探测器，一直致力于寻找(zhǎo)暗物质(zhì)粒子的(de)周期性(xìng)震荡。

自(zì)1997年以来，这里(lǐ)的科学家声称观测到了(le)某种信号。经过(guò)了20多年的数据收集(jí)，人们发现了(le)一(yī)个有趣(qù)的事情。探测率会(huì)在每年的6月份达到(dào)峰值，然(rán)后在11月降到最低，而且在20年(nián)当中每(měi)年都是一样。一些科学家(jiā)认为这可能是人(rén)类发现暗(àn)物质的(de)第一(yī)个直接(jiē)证据。

但是为什么暗物质会产(chǎn)生周期性的年度信号呢？刚(gāng)才(cái)我(wǒ)们讲(jiǎng)了太阳系(xì)正在以220公里/秒的(de)速度围绕着银河系(xì)进行移动(dòng)，那么如(rú)果暗物质存(cún)在(zài)宇宙(zhòu)当中，这(zhè)意味着我们也在以这(zhè)样的速度在穿越(yuè)着(zhe)暗(àn)物质流，这个(gè)过程中会产生相应的振(zhèn)荡，同(tóng)时(shí)地球又以30公(gōng)里/秒的速度围绕太阳进行旋转。所以有半年的时(shí)间，地球(qiú)围绕太(tài)阳的方(fāng)向与太阳(yáng)环绕银河系的方向(xiàng)是(shì)一致(zhì)的，而另外(wài)半(bàn)年则与之(zhī)相反(fǎn)。

而在6月(yuè)份的时候，地球与(yǔ)太阳(yáng)的方向正好达到完(wán)全(quán)一致(zhì)，这(zhè)是理论上地球穿越(yuè)暗物质流最快的(de)时段。而在11月份，又恰好达(dá)到(dào)了最(zuì)慢值。尽管在实际的情况(kuàng)中，太阳系相(xiāng)对银河系(xì)的平面呈现(xiàn)了60度的倾斜，但(dàn)是这(zhè)并不影响这(zhè)个(gè)理论的有效性。

因此科(kē)学家认为这可(kě)以用来(lái)解释(shì)，研究人员们所观测到的周(zhōu)期性(xìng)信(xìn)号。当然也可能有(yǒu)其(qí)他(tā)的(de)情况，造成这种(zhǒng)年度周期(qī)信(xìn)号的差异也可能是(shì)温度、湿度、土(tǔ)壤中(zhōng)的水分、高(gāo)山上的积雪，甚至连意(yì)大利游客的数(shù)量也(yě)符(fú)合这个周(zhōu)期的规律。

所(suǒ)以，科学家们(men)又在南半球(qiú)建立了(le)一个几(jǐ)乎相(xiāng)同(tóng)的实验室(shì)，这里的季节与之(zhī)前的实验室正好相反，而在这里，地球穿过(guò)暗物(wù)质流的运动特征和(hé)第一个(gè)实验(yàn)室(shì)是(shì)一样的。

因此，如果在(zài)这里可以得到相同的信号(hào)，就可以成为(wèi)暗(àn)物(wù)质(zhì)所存在的非常有力的证据了。但是由于这个(gè)实验室刚刚(gāng)建(jiàn)成不久(jiǔ)，所以(yǐ)截至目前(qián)还无法提供相应的数据支持。另外，在2025年(nián)，NASA将会发(fā)射(shè)一台新的(de)望远镜，这(zhè)台太空望远镜叫做“南希(xī)格雷斯罗(luó)曼(màn)”，它(tā)的(de)主镜(jìng)大小跟哈勃望远(yuǎn)镜相同，但它(tā)的(de)宽视场(chǎng)仪器提供的视野是哈勃红外(wài)仪器的(de)100倍。南希格雷斯罗曼太空望远镜其中一个(gè)关键的用途就是探(tàn)索(suǒ)暗(àn)物(wù)质背(bèi)后(hòu)的奥秘，对于探测的结果，我们(men)只能拭(shì)目以待了。费(fèi)米实验(yàn)室粒子天体物理中心的科学家丹琥珀(pò)和贾森(sēn)斯特芬研究发(fā)现，如果暗(àn)物(wù)质存在，它们极有可(kě)能拥有(yǒu)另一种神秘的效应(yīng)，这(zhè)种(zhǒng)暗物质效应，会(huì)支持宇宙(zhòu)当中生命的(de)诞生，或(huò)者说是生(shēng)命(mìng)进(jìn)化的一个重(zhòng)要(yào)因素(sù)。

如果这(zhè)一理论(lùn)得到进一步的证实(shí)，那(nà)么遍布(bù)宇宙(zhòu)当中(zhōng)的暗物质会不(bù)会意味着(zhe)人类并不孤(gū)单呢？或许在宇宙(zhòu)当(dāng)中某个角落的行星(xīng)上，暗(àn)物质正在通(tōng)过(guò)这样(yàng)的效(xiào)应创造生命。当然，这些推论(lùn)的(de)大(dà)前提是要(yào)先找到暗物质存(cún)在的(de)实际证据(jù)。那(nà)么小伙伴们，你们觉(jué)得暗物质到底存(cún)不存(cún)在呢？喜欢请(qǐng)点赞，你的支持是(shì)我更新的动力！

未经允许不得转载：成都工装公司_工装装修效果图_专注公装设计装修 - 无同之家装饰 两只小白兔在衬衫里抖来抖去，老师两只大兔子来回晃